排气蝶阀盐雾试验不合格整改

秦斌龙，徐然然

（陕西重型汽车有限公司，陕西 西安 710200）

排气蝶阀盐雾试验不合格整改

秦斌龙，徐然然

（陕西重型汽车有限公司，陕西 西安 710200）

针对排气蝶阀盐雾试验长期不达标问题展开整改，经过调查分析，结合排气蝶阀使用环境，识别出影响排气蝶阀耐盐雾能力的关键因素，制定相应整改措施，提升排气蝶阀耐盐雾能力及整车制动效果。

排气蝶阀；耐盐雾能力；制动效果

CLC NO.: U471 Document Code: A Article ID: 1671-7988 (2017)20-117-03

前言

排气蝶阀是一种重卡上所配置的利用发动机达到排气制动减速的一种辅助制动器。汽车在行驶过程中，特别是车辆在下长坡时，如果长时间使用行车制动器，势必使行车制动器内温度急剧上升，导致热衰退和液压制动系的气阻，使汽车制动器效能和使用寿命显著下降，影响行车安全。为了减轻行车制动器的负担，提高汽车运输效率，确保行车安全， 车辆在下坡减速时，最好使用排气制动，以减轻车轮制动器的负担，减少驾驶员的疲劳。

1 问题提出及原因分析

为提高产品外观质量和防止外表面生锈，排气蝶阀表面已做耐高温漆涂覆处理。产品表面生锈的原因为铸铁表面接触水汽与空气中的氧气发生原电池反应，它锈蚀的程度与大气相对湿度、大气中有害气体含量、基体表面的清洁状态、基体组织的不均匀性等因素有关。

通过对生锈的故障件分析，此生锈故障件为2015年12月15日生产的产品。且旧件外观存在磕碰划伤现象，磕碰厉害处已露基体，从而使基体表面接触水汽与空气中的氧气发生原电池反应，造成锈蚀(图1)。

图1

排气蝶阀阀体的涂覆工艺流程如下图所示：

图2

根据排气蝶阀的生锈形式以及对生锈情况的分析，建立故障树如下：

图3

针对故障原因进一步分析如下：

2 底材处理质量

底材的处理质量对漆膜的防锈性能起着决定性的作用，只要表面存在锈蚀、盐粒、油污或水液，导致漆膜不能与涂装金属表面紧密结合，出现气孔、针孔等漆膜弊病，就会使空气中中的氧、水分很容易穿过涂层而与涂层下的金属接触，使得涂层在较短时间内便发生锈蚀，加快涂层的失效。为此我公司对涂装前处理质量进行严格的控制。采用抛丸处理的制件，表面的防锈等级达到Sa2.5以上。经过现场查看，自动抛丸设备的运行正常，各项参数在规定的范围内。抛丸的质量也满足规定要求，表面基本上都是灰白色金属颜色，无残余锈蚀或氧化皮，无油污、水迹等。因此可以排除前处理设备及处理的质量问题。(见图4、图5）

图4

图5

3 涂料防锈性能

涂层的防护性能与涂料本身具有的防锈性能密切相关。俗话说，巧妇难为无米之炊。如果没有好的涂料，要得到好的涂装质量就不可能，涂料的防锈性能和涂料的配方及生产工艺有关。由于所采用的底漆、面漆都是统一规定的由同一厂家提供的同一型号涂料，其他制件并没有出现类似的锈蚀。因此可以排除涂料本身的问题。

图6 双狮涂料

4 喷涂质量

4.1 漆膜厚度达不到要求

通常自然环境下，氧是金属腐蚀阴极去极化剂 4e-+O2+2H2O=4OH-。

涂层下金属要发生锈蚀，其阴极部位必须有足够的氧透过漆膜。因此漆膜的透氧率决定锈蚀的速度，即漆膜需有一定的透过性，如透水、透氧等。涂层越厚，则透水率越低。所以重防腐蚀涂料都是厚膜型。对于无缺陷、小孔的完整漆膜，水可以通过漆膜的自由体积的空穴在膜内穿行。但是实际的漆膜难免有小孔，这种微观的缺陷比自由体积的空穴大，使水、氧及其他离子容易透入，如图7所示。

图7 涂层细孔示意图

如果漆膜厚度达不到所需的临界厚度，其透水、透氧性就会大大增加，涂层下金属的锈蚀几率和锈蚀速度就大大提高。

现场检测漆膜厚度都达到了规定要求。

图8 现场检测漆层厚度图片

4.2 存在虚喷

虚喷即干喷现象，由于喷枪离被喷涂表面较远，漆雾颗粒到达制件表面的时间较长，在向制件表面运动的过程中，漆雾颗粒中的溶剂过多挥发，到达制件表面时，漆雾成了干颗粒。因此这些颗粒没有形成连续的漆膜，落到制件表面的漆雾颗粒之间没有熔接在一起，存在空隙。在这种情况下，空气中的水和氧都很容易通过漆膜到达制件金属表面，导致锈蚀的产生。虚喷漆膜与正常漆膜可用图9表示（现场检测喷涂完工后的制件，不存在虚喷现象）。

图9 虚喷漆膜与正常漆膜对比

4.3 制件表面存在磕碰划伤露底现象

众所周知产品只所以防腐，是因为表面涂覆一层涂料，使得铸铁表面与空气中的水汽、氧隔绝，从而避免铸铁基体与空气中的水汽、氧发生原电池反应（氧化反应），继而延长或暂缓制件的防腐时间。当涂层遭到破坏，破坏了这层隔离层，从而铸铁基体与空气中的水汽、氧发生原电池反应（氧化反应），引起铸铁基体在短时间内产生锈蚀。磕碰划伤露底是造成锈蚀的原因。

5 环境

环境是导致喷漆制件表面锈蚀的直接原因，低温、干燥是理想的存放环境，但在实际生产中不可能都达到如此的条件。进入夏季，气温升高、雨水增加，湿热环境加速了锈蚀的产生，使得漆膜在冬季和春季的防护时间较长，而在夏季的防护时间大大缩短。由于并不是所有的涂装制件都在短期内出现锈蚀，而现有的存放环境也无法改变，因此不将环境作为主要原因来考虑。

6 机理分析

6.1 排气蝶阀的工作原理

图10

（1） 当使用蝶阀时，启动蝶阀开关，系统管路向气缸内充入压缩空气，活塞在气压的作用下克服弹簧的弹簧力，带动推杆向前运动，在球头、球销的配合下，产生旋转力，从而带动摇臂、轴、阀片旋转；在限位块的作用下，推杆只能带动摇臂、轴、阀片旋转90°，阀片关闭，排气制动起作用。

（2）关闭蝶阀开关，气缸内的压缩空气排入大气中，活塞在弹簧力的作用下，带动推杆向后运动，在球头、球销的配合下，产生旋转力，从而带动摇臂、轴、阀片旋转；在限位块的作用下，推杆只能带动摇臂、轴、阀片旋转90°，阀片打开，发动机正常排气(烟)。

6.2 排气蝶阀使用条件

排气制动系统的工作受排气制动电磁阀控制，而电磁阀的工作受三个串联开关（离合器、加速踏板、排气制动开关）控制，即只有当三个开关都接通时排气制动才起作用。

驾驶员使用排气制动时，当排气制动开关接通，不踩离合器踏板，也不踩加速踏板，此时离合器开关和加速踏板开关及电磁阀均处于通电状态，接通了用于控制向蝶阀气缸供给压缩空气和排除压缩空气的电磁阀，贮气筒压缩空气进入气缸，排气制动阀阀片关闭排气管，产生了发动机制动作用，排气制动指示灯点亮。

关闭排气制动开关，电磁阀的电流被切断，气缸中的压缩空气被排向大气中，排气制动被自动解除。另外，由于控制电路中设置了加速开关和离合器开关，因此即使未关闭排气制动开关，如果驾驶员踩加速踏板和离合器时，也能自动解除排气制动，排气制动指示灯熄灭。

排气蝶阀表面生锈的故障机理

由于制件表面存在磕碰划伤露底现象，造成铸铁基体与空气中的水汽、氧发生原电池反应（氧化反应），引起铸铁基体在短时间内产生锈蚀。

7 问题复现

从最终完工的产品中挑选2件磕碰划伤者，其中的一件人为增加磕碰程度，使之露出铸铁基体后，同时将这2件放入盐雾试验箱中进行中性盐雾试验，72h后磕碰露底制件在磕碰处已锈蚀，另一件虽磕碰划伤因有涂层的保护未出现锈蚀。磕碰划伤露底后在短时间内出现锈蚀的这一故障现象被复现。

图11

8 整改措施制定及实施

完善并配备相应的周转工位器具，制作专用的周转笼，有效解决了运输机搬运过程中的磕碰划伤问题：

图12

[1] 李仁光.汽车构造：北京人民交通出版社.

[2] 关文达.汽车构造：机械工业出版社.

[2] GB/T 10125-2015出版社：中国标准出版社出版发行.

Unqualified rectification of salt mist test for exhaust butterfly valve

Qin Binlong, Xu Ranran
( Shaanxi Heavy Duty Automobile Co., Ltd., Shaanxi Xi'an 710200 )

Salt spray test for exhaust butterfly valve problem to make rectification, after investigation and annlysis,combining with the exhaust butterfly valve using the environment, to identify the key factors influencing the butterfly valve,salt fog resistance ability, formulate corresponding corrective actions, promote exhaust butterfly valve, salt fog resistance ability and the salt fog resistance ability.

Exhaust butterfly valve; salt fog resistance; braking effect

U471 文献标识码：A 文章编号：1671-7988 (2017)20-117-03

10.16638/j.cnki.1671-7988.2017.20.041

秦斌龙，就职于陕西重型汽车集团公司。